尿结石：案例与思考

Acad Pathol. 2021 Jan-Dec; 8: 23742895211040209.

Published online 2021 Sep 3. doi: 10.1177/23742895211040209

PMCID: PMC8419563

PMID: 34497867

Educational Case: Urinary Stones

患者介绍

一名 43 岁男性到急诊科就诊，主诉一小时前开始的恶心和严重的右胁痛。疼痛是间歇性的，放射到他的腹股沟，并且没有相关的加重或缓解因素。他报告以前没有类似的事件。患者否认胸痛、呼吸急促、呕吐、腹泻、便秘、排尿频率和尿急等改变以及粪便或尿液中可见的血液。病人没有明显的既往病史，也不服用任何药物。他的家族史是非贡献性的。他不吸烟、不喝酒或使用非法药物。

诊断结果，第 1 部分

患者生命体征如下：体温36.7°C，心率每分钟110次，呼吸每分钟14次，血压150/76mmHg。患者出汗，因疼痛而无法静坐（疼痛量表评分为 10 分（满分 10 分）。腹部检查显示肠鸣音活跃，无叩诊或触诊压痛，无保护或反弹压痛。无器官肿大或肿块可触及。压痛以正确的肋脊角度存在。其余的体格检查是正常的。

问题/讨论点，第 1 部分

根据提供的病史和体格检查，该患者的鉴别诊断是什么？

胁腹痛的鉴别诊断包括肾脏病变，例如肾细胞癌、肾盂肾炎和肾缺血（由于栓子或明显出血）。同样，滞留在肾脏、输尿管或膀胱中的尿路结石可引起疼痛，如该患者所描述的类型。可表现为胁腹痛的心血管问题包括主动脉瘤和心肌梗死引起的非典型心绞痛。多种胃肠道疾病，如急性肠梗阻、憩室炎或阑尾炎，可能表现为胁腹绞痛。鉴别诊断中还应考虑胆道绞痛和胆囊炎。如果患者的侧腹有上覆皮疹，带状疱疹也可能是一个考虑因素。如果患者是女性，也可能出现卵巢扭转等妇科疾病。

考虑到疼痛的严重程度、腹股沟的辐射和肋脊角压痛，鉴别诊断中尿路结石的严重程度很高。值得注意的是，术语"尿石症"是指位于尿路内任何地方的结石，而"肾结石"更特定于肾脏。由于大多数尿路结石起源于肾脏，因此一些来源可能会互换使用这些术语。病史和体格检查中的其他信息指向远离急性胃肠道和心血管疾病。其他肾脏疾病的可能性较小，但可以通过进一步的研究进行评估。

在该患者的评估中，接下来应进行哪些测试？

最初应对外周血样本进行全血细胞计数 （CBC） 和综合代谢检查 （CMP）。应收集尿液进行尿液分析和显微镜检查，对于育龄女性患者，应进行妊娠试验。应考虑尿培养，特别是如果尿液分析结果提示尿路感染（UTI;如亚硝酸盐和/或白细胞酯酶阳性，显微镜检查显示白细胞和细菌）。应进行放射学检查，例如计算机断层扫描（CT）扫描;非造影剂 CT 扫描是鉴别诊断中受青睐的实体（尿结石）诊断的金标准。在某些情况下，可以使用超声或腹部（肾-输尿管-膀胱，KUB）X线片。但是，操作员的经验可能会影响超声结果。一些结石在 KUB X 线片上是射线透明的。根据这些初始研究的结果，可能需要进行其他研究，例如血清尿酸、甲状旁腺激素和 25-羟基维生素 D。

诊断结果，第 2 部分

全血细胞计数和 CMP 的结果在正常范围内，包括肌酐、钙、磷、碳酸氢盐和钾。尿液分析对蛋白质、葡萄糖、亚硝酸盐和白细胞酯酶呈阴性，pH 值为 6.5。尿液显微镜检查显示，每个高功率场有 8 个红细胞，每个低功率场有 1 到 5 个草酸钙晶体，但没有细菌、白细胞或管型。对患者腹部和骨盆进行非造影剂 CT 扫描可发现右侧输尿管中有肾结石，以及相关的右肾盂积水（图1和2).

图 1.

A，轴向计算机断层扫描（CT）显示患者右输尿管中有不透明的结石（红色箭头）。B、右肾骨盆扩张（蓝色箭头），提示梗阻性肾盂积水。

图 2.冠状计算机断层扫描 （CT） 视图还显示患者右输尿管（A，红色箭头）和扩张的肾盂（B，蓝色箭头）中存在不透明的结石。

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问题/讨论点，第 2 部分

尿路结石常见的临床特征是什么？

肾结石的典型表现是心动过速、出汗、胁腹痛和血尿。恶心和呕吐通常也相关。然而，患者的表现因结石所在的解剖位置而异。例如，肾结石（胁腹痛）患者与膀胱结石患者（尿频和尿急等排尿症状）可描述不同的症状。2此外，如上所述，患者并不总是有症状。事实上，无症状结石的患病率相对较高，根据一项研究，该研究使用腹部和腹膜后超声来评估无症状肾结石。3这项研究使用了超声波，其敏感性低于CT，这意味着无症状结石的发生率可能高于研究人员检测到的比率。

胁腹痛的病因被认为是梗阻性的。当尿液通道阻塞时，压力在肾上积聚，这会使肾囊膨胀并引起离散的局部胁腹痛。或者，肾绞痛来自阻塞结石上平滑肌的收缩。彻底了解疼痛的病因可以帮助人们确定结石的可能位置。输尿管局部疼痛沿髂腹股沟神经和生殖股神经的生殖器分支向阴囊或外阴分布。与此相反，梗阻性疼痛与尿液收集系统一致，表现为肋脊压痛（常见的体格检查发现）和胁腹痛。2

尿路梗阻的其他可能原因是什么？

尿路梗阻可以是单侧的，也可以是双侧的，可起源于尿路的任何部位，包括肾盂、输尿管、膀胱或尿道。所有这些位置共有的一个潜在原因是肿瘤。狭窄可能发生在子宫盆腔交界处或尿道后瓣。膀胱的功能改变也可能导致梗阻，例如，糖尿病患者的神经源性膀胱或脊髓损伤。输尿管梗阻可能是由于内在或外在疾病。除结石和肿瘤外，固有输尿管梗阻的其他原因包括炎症、肾脱落和血栓。外在原因包括腹腔内和腹膜后肿块（如肿瘤、妊娠子宫）或纤维化。在男性中，前列腺疾病（如肿瘤、增生或炎症）可能导致膀胱出口梗阻。4

尿石症的潜在并发症是什么？

根据患者梗阻的时间、结石的组成以及是否存在共病 UTI，患者可出现分布性休克。继发于肾盂肾炎的分布性休克患者表现为发热、寒战、心动过速、低血压、恶心、呕吐和胁腹痛。结石引起梗阻和淤滞，因此会引起感染。在这种情况下，需要紧急手术干预。5

长期梗阻的一个问题是发生急性肾损伤的风险，或者，如果患者是慢性结石者，肾功能下降的风险。如果长期，永久性肾损伤成为首要问题，慢性肾脏疾病和肾功能衰竭是可怕的结果。因此，患者的肾功能是通过遵循血清肌酐和血尿素氮的趋势来确定的。6

描述尿结石形成的一般机制

尿液是从体内排出的各种溶质的溶液。肾结石是溶液或环境变化的结果。起作用的因素包括每种溶质的浓度，溶剂的总体积和溶液的pH值。尿液中排泄的内容物是血液中过滤的、未吸收的溶质和在整个肾小管中分泌到尿液中的溶质的总和。从体内排泄的溶质量的增加可能是由于血液中溶质浓度的增加。这可见于甲状旁腺功能亢进，导致过量的过滤钙或茚地那韦尿石症，这是过度饱和肾小管重吸收机制的产物。7

肾结石形成的一个公认的诱发因素是由于液体摄入量减少导致溶剂体积减少。在美国，有症状的肾结石的发病率在东南部明显更高，平均而言，环境温度和阳光照射更大。8溶剂体积减小导致溶质浓度增加，从而导致结石形成。

溶液的环境在结石形成中也起着重要作用，最突出的是溶液的pH值。正常尿液 pH 值通常为 6.0 至 7.5，但正常范围可能从 4.5 到 8.0，具体取决于特定实验室的参考范围。9由于每种溶质在特定的pH范围内都是可溶的，因此当尿液pH值低于该范围时，溶质更有可能沉淀出溶液，从而产生结石形成的病灶。例如，胱氨酸在pH值为7.0时的溶解度为200至400mg / L。在pH值为5.0时，胱氨酸溶解度为150至300mg / L。因此，治疗胱氨酸尿的机制之一是碱化患者的尿液。2

尿结石的4种主要类型是什么？

4 种最常见的尿结石是钙性结石、鸟粪石、尿酸和胱氨酸结石。

影响尿结石4种主要类型形成的因素有哪些？

影响结石形成的一般特征包括饮食、药物、家族史、职业以及前面提到的气候。每种类型的微积分也有特定的因素，有助于这种类型的石头的形成。以下功能总结在表 1.

表 1. 4种主要类型的尿结石的特征。

结石类型

组成

尿液酸碱度

影像学

晶体的微观外观

相关临床疾病

钙结石约占一般人群中结石的70%，主要由草酸钙组成，但可以由磷酸钙或2的组合制成。这些结石形成于高钙尿症（伴或不伴高钙血症）、高尿尿症、高草酸尿症、鲸蜡质酸性低下或病因不明的患者。与高钙血症和高钙尿症相关的疾病包括甲状旁腺功能亢进和结节病。无高钙血症的高钙尿症可见于肾小管中钙重吸收受损或肠中钙吸收过度的患者。尿酸分泌增加，如过量摄入嘌呤或尿酸分泌的患者。4患有慢性肠道疾病（如克罗恩病）的患者可能会吸收肠道中过量的草酸盐。通常，肠道中的钙会与草酸盐结合并阻止其吸收。在吸收不良的患者中，肠腔中的脂肪和胆汁盐增加;并且这些结合钙，使其不附着在草酸盐上。因此，更多的草酸盐被吸收。与乙二醇中毒一样，过量摄入草酸盐是高草酸尿的另一个来源。2由于原发性草酸尿（一种罕见的遗传性疾病）而较少见。低环状尿素可见于慢性腹泻和酸中毒患者，也可能是特发性。4草酸钙结石在酸性尿液中形成，磷酸钙结石在碱性尿液中产生。2

鸟粪石（也称为磷酸镁铵或三磷酸盐）结石通常也被称为鹿角结石，这通常是它们在放射学研究中的出现方式。这些结石通常很大且阻塞 - 达到填充肾脏收集的花萼的程度 - 并在碱性尿液中形成。5受鸟粪石结石影响的患者也受到共病 UTI 的影响，但有时不是同时发生的。10与鸟粪石结石患者的UTI有关的微生物绝大多数是尿素分裂。这意味着它们具有一种酶，脲酶，可以分解尿液中丰富的尿素。4这些生物的例子包括克雷伯菌，变形杆菌，普罗维登西亚，假单胞菌和一些葡萄球菌。2

尿酸结石在酸性尿液中以及在高尿酸血症和高尿酸尿症的情况下形成。因此，患有导致尿酸产生增加或代谢改变（如痛风，Lesch-Nyhan综合征，肿瘤溶解综合征）或尿液pH值降低（如慢性腹泻，代谢综合征）的个体具有较高的尿酸结石发生率。4，11，12有趣的是，超过一半的尿酸结石不会发生在高尿酸血症的情况下。4

胱氨酸结石发生在胱氨酸尿症的情况下，胱氨酸尿症是一种常染色体隐性遗传性疾病。胱氨酸尿症患者在肾小管上皮中转运亚基功能障碍，导致近端肾单位中转运氨基酸胱氨酸、鸟氨酸、赖氨酸和精氨酸的能力受损。13对于年龄小于 30 岁的尿石症患者，应怀疑胱天尿。如前所述，胱氨酸结石在酸性尿液中发展。2

有时可在肾结石患者的尿液中发现尿晶体，并可能为结石类型（图 3).草酸钙二水合物晶体呈双锥体或包膜状，草酸钙一水合物晶体形状像哑铃。磷酸钙晶体可以是无定形的，形成板状或呈碎片状。鸟粪石的形状通常比作棺材盖。尿酸晶体是圆形平行四边形或扁平的4面板。胱氨酸晶体的形状像六边形。值得注意的是，钙和三磷酸盐晶体可能在没有结石的人中发现，特别是在允许在室温下放置数小时或冷藏的尿液中，但鸟粪石和胱氨酸结石从来都不正常。2还可能看到许多其他正常或异常类型的尿晶体，这些晶体与结石形成无关，但超出了本文的范围。

图 3. 如果在尿液显微镜检查中发现晶体，则发现可能有助于确定存在哪种类型的结石。

描述尿路结石的管理，包括可用于辅助结石排出的疗法

对于确诊为尿石的有症状患者，应根据结石的大小和位置、结石形成的临床病史和其他伴随疾病以及临床状态（特别是疼痛控制、感染和血流动力学稳定性）进行管理。许多输尿管结石无需干预即可通过。

小于 10 mm 的结石可通过积极补液、药物排出治疗和止痛药进行治疗。15药物排出治疗包括给予α阻滞剂（如坦索罗辛）或钙通道阻滞剂（如硝苯地平）。这个想法是通过靶向平滑肌受体来促进松弛来促进结石通过。15疼痛无法控制的患者通常通过下面讨论的手术方法之一进行治疗。

大于 10 mm 的结石应通过输尿管镜检查或经皮肾镜取石术进行手术治疗。在输尿管镜检查中，装置通过尿道进入膀胱和阻塞的输尿管。可以使用各种方法来分解和去除石头。这是输尿管中段和远端结石的首选治疗方法。治疗输尿管结石的另一种方法是体外冲击波碎石术。该过程涉及电磁感应，微爆炸甚至激光通过患者产生的脉冲冲击波，以试图打碎结石。这个过程可以在对周围结构的最小损坏的情况下完成。5经皮肾镜取石术是一种侵入性更强的手术，其中做一个切口，输尿管从近端进入。该手术首选近端和复杂结石。14必须完全去除鸟粪石。

如上所述，不稳定且出现相关体征的患者应由泌尿科医生进行手术治疗。在指数患者的正常指南之外，考虑相似的人群。这些患者包括怀孕或肥胖、集合系统重复或肾功能下降的患者，以及具有解剖变异（如单个肾脏）的患者。

如何进行尿路结石的成分分析？应该为哪些患者做这个手术？

了解患者结石的组成提供了有价值的信息，指导药物治疗的预防，并在复发的情况下，治疗复发性肾结石发作。必须保存宝石才能进行准确的分析。虽然 24 小时尿液研究提供了有关患者尿液内容物及其代谢状态的宝贵信息，但它并不能替代结石分析。根据最新的AUA肾结石医学管理指南，当结石可用时，应将其送去进行分析。16

结石分析可以通过各种方法进行;然而，"黄金标准"是红外光谱。结石分析的关键是分析结石的所有成分，因为许多成分包含多种成分。其他方法包括湿化学分析和X光衍射。17最近的讨论表明，专门的 CT 扫描和影像学增强在确定结石成分方面具有潜在作用。18这种方法在患者第一次尿石症发作时被证明是有帮助的，因为它可以指导干预手段。

诊断结果，第 3 部分

患者入院并接受补液、硝苯地平和疼痛控制治疗。4小时后，他将这块结石递过去，收集并送去进行成分分析。结果表明，该结石主要由草酸钙组成。作为门诊患者采集 24 小时尿液标本，发现显著发现包括尿量为 1300 mL 和草酸盐升高。其他病史显示，病人每天午餐吃一大片菠菜沙拉，并且由于花园里的丰收，过去一个月一直在吃多种含大黄的食物。

问题/讨论点，第 3 部分

哪些干预措施可以防止未来的结石形成？

      如果不进行预防，大约一半的尿石症患者将在 5 年内复发。治疗的目标是减少溶质或最大化其在尿液中的溶解度。因此，干预面向饮食和其他生活方式的改变和药物治疗。在典型的工作日作为门诊患者进行的24小时尿液收集的测试结果可以指导预防，并且如果结石无法进行分析，也有助于确定结石成分。检查应包括容量、pH 值以及钠、钙、草酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐、尿酸和硫酸盐浓度。可治疗的疾病，如甲状旁腺功能亢进或UTI，也应根据需要通过检测排除。2准确的用药史也很重要，因为某些药物可导致结石。蛋白酶抑制剂茚地那韦和阿扎那韦在许多研究中已被证明在患者的尿液中沉淀。

对于有尿结石风险的个体，推荐的主要预防性干预措施是增加饮水量。建议患者尿量应约为每天2升。6他们被要求饮用的液体量的增加通常取决于24小时尿液收集的体积（尿量）（2升减去收集的体积=建议增加的液体摄入量）。液体摄入对于胱氨酸尿症患者尤其重要，他们甚至被鼓励在半夜醒来以继续补水。

饮食在形成草酸钙结石的个体中尤为重要。有趣的是，与先前认为高钙饮食使患者易患钙结石的信念相反，鼓励高钙饮食。研究人员发现，较高浓度的腔内钙导致草酸盐的肠道吸收降低。这对原发性高钙尿症患者的肾结石管理产生了重大影响。22从患者的饮食中消除含草酸的食物也是医生试图防止草酸钙复发的一种措施。其中一些食物包括菠菜，大黄，土豆和杏仁。患者通常也被开出低盐饮食。饮食改变也可能旨在改变尿液pH值，如尿酸结石患者。由于低尿 pH 值是尿酸结石的主要风险，因此建议患者增加富含碱的食物（如水果和蔬菜）的摄入量，并减少肉类等产酸食物的摄入量。

药物干预取决于患者尿液中哪种溶质过高（或过低）。在高钙尿症患者中，噻嗪类利尿剂（如氯噻酮）增加肾单位远端小管中重吸收的钙的量，从而降低尿液中的浓度。在高尿酸排尿症患者中，别嘌呤醇用于降低尿液中尿酸的浓度。结石也可以由于尿柠檬酸盐的相对减少而形成，当补充时，会显着减少结石的形成。

教学要点

• 尿石症是男性和女性腹痛和胁腹痛的常见原因。全面的病史和体格检查有助于尿石症的诊断。然而，金标准诊断试验是非造影计算机断层扫描（CT）。

• 4 种最常见的尿结石类型是钙、鸟粪石、尿酸和胱氨酸。

• 钙代谢异常、遗传易感性和患者水合状态是导致钙结石形成的 3 个重要因素。鸟粪石结石主要见于由尿素分裂微生物（如克雷伯菌、变形杆菌、一些葡萄球菌和假单胞菌）引起的共病尿路感染患者。尿酸结石的主要危险因素是尿酸排泄量高和尿 pH 值低。遗传性胱氨酸尿可引起胱氨酸结石。

• 根据其大小和位置，结石可以通过手术或内镜切除，或者它们可以在药物治疗和补液或冲击波治疗的帮助下通过。

• 尿路结石可以通过红外光谱分析。对患者收集24小时的尿液进行分析也可以促进预防未来的结石。

• 鼓励有尿结石病史的患者增加补液，减少饮食中的钠，并可进行利尿剂治疗以降低结石形成的风险。

• 梗阻可能发生在尿路的任何部位，并且可能是由于多种原因引起的。除结石外，其他一些病因包括起源于泌尿道或邻近器官的肿瘤、妊娠、先天性异常（如尿道盆连接处梗阻和后尿道瓣膜）以及炎症性疾病。

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